“Як це працює?” або невеликий гайд для початківця по конструкції екструдера, його основних блоків та складових.

Базове уявлення що таке екструдер було висвітлено в сатті Популярно про 3D принтери. Основні типи конструкцій. яку автор наполегливо рекомендує прочитати.

Розпочнемо.

Екструдер – це пристрій призначений для дозованої подачі нагріву та видавлювання філаменту (пластикової нитки) через сопло. Розберемо загальну конструкцію екструдера:

Схематична конструкція екструдера

Все просто, філамент знаходиться між шестернею подачі і прижимним роликом. Шестерня подачі приводиться в рух кроковим двигуном і за рахунок зубців захоплює філамент проштовхуючи його далі в механізм. Далі пластик нагрівається, стає м’який і податливий. І остання перепона на шляху філаменту – сопло.

Приблизно так це виглядає на реальній машині:

Екструдер 3д принтера

 

Історично склалося так, що виділяють дві основні частини екструдера:

ColdEnd – складова одиниця екструдера, що проштовхує холодний філамент.

Їх існує неймовірно велика кількість, здебільшого для прюші використовують стандартний із збірки чи такий. ЗАМОВИТИ КОМПЛЕКТ .  

Розрізняють два види з’єднання склаових:

  • коли ColdEnd складає одне ціле з HotEnd’ом,
  • коли вони рознесені, щось накшталт цього:

 


Bowden extruder

Такий вид екструдера називається bowden. Здебільшого його застосовують коли швидкість друку є критичною, адже данний тип конструкції дозволяє значною мірою знизити вагу рухомої каретки. Це відбувається за рахунок винесення штовхаючого механізму на каркас, забезпечуючи йому статичну позицію. В такому випадку філамент подається тефлоновою трубкою. Втрат якості при друці ABS\PLA\HIPS не спостерігається але про друк таким матеріалом як FLEX можна забути. Чому?  – зайду здалеку.

Проштовхування філаменту надзвичайно відповідальна частина. Основні проблеми які супроводжують цей процес пов’язаний із шестернею подачі, які є двох основних видів, що відрізняються модулем різьби:

Шестерні подачі

Ліва шестерня ідеальна для подачі ABS\PLA\HIPS адже має заглиблення яке мінімізує можливість перетирання нитки філаменту під час друку. Її час від часу доводиться чистити. Тоді як права, має набагато агресивніші зуби, які дозволяють їх з легкістю “вгризатися” в пластик, що є надзвичайно великим плюсом при друці FLEX oм.

HotEnd – частина де відбувається нагрів пластику.Найяскравішим представником є HotEnd від фірми E3D.

Ось як він виглядає:

Зліва ми бачимо HotEnd E3D V6, а зправа E3D V5. Різниця тільки в габаритах, тоді як будова у них однакова. Щоб не повертатися до теми порівняння v5 i v6 скажу що, незважаючи на більші габарити v5 не являється надійнішим. Данний елемент не несе ніякого навантаження. Моя порада – при купівлі брати v6, чому? – дізнаєтесь нижче. Окремою темою є заміна v5 на v6, сенсу в цьому я не бачу, на моєму принтері встановлений v5 і якість друку мене влаштовує. А тепер повертаємось до конструкції. Ось схема даного HotEnd’а:

Схема HotEnd`у

Пояснення почнемо зі стовбура – це надзвичайно важлива частина, плавлення пластику повинно починатися саме в ній. Якщо раніше це відбудеться – пластик почне прилипати до країв каналу і утвориться неприпустимо велика сила тертя. Також саме в цій частині утворюється так званий поршень, частина нерозплавленого пластику яка штовхає уже розплавлену частину. Стовбур виготовляють із нержавійки через її низьку теплопровідність.

Радіатор – елемент який відділяє гарячу частину від холодної, він повинен забезпечувати інтенсивне охолодження щоб запобігти передчасному нагріву філаменту та перегріву холодної частини. Він цільно алюмінієвий, перепад температури на ньому може досягати 250ºC.

Нагрівальний блок – частина в яку вмонтовується нагрівальний елемент, давач температури, стовбур і сопло. Він є основним стикуючим елементом, виготовляється з цільного куска алюмінію для найактуальніших показників темперетури. При монтуванні термістора потрібно переконатися що він тісно контактує із блоком, похибка вимірювання на 3-5ºC є неприйнятною.

Сопло – надзвичайно важливий і капрзний елемент конструкції. Про вибір сопла потрібна окрема стаття. Його основною характеристикою є діаметр. При слайсінгу моделі це чи не найважливіший параметр, відносно нього вибираються всі інші. Його діаметр може становити від 0.2 до 1.2мм. При друці маленькими діаметрами отримуємо хорошу якість, низьку висоту шару і різкі кути, але час друку стає неймовірно великим. Крім того в рази збільшується можливість його забивання під час друку, що при врахуванні тривалості надзвичайно обурливо і неприємно. Оптимальним є сопло 0.4-0.5мм. Більшість принтерів комплектуються саме ними.

5+

Користувачі, що подякували за статтю:

  • avatar
  • avatar